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SDSoC在Ubuntu上的安装配置（附带嵌入式FPGA加速参考资料导航） ...

热度 7已有 8660 次阅读2019-3-31 22:21 |系统分类:芯片设计| FPGA, SDSoC, FPGA, SDSoC, FPGA, SDSoC, FPGA, SDSoC, FPGA, SDSoC, FPGA, SDSoC, FPGA, SDSoC

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一、安装Ubuntu

（1）Xilinx 官方要求Ubuntu 版本号为 16.04.3。下载地址：戳这里

（2）关于制作启动盘镜像和安装 Ubuntu 的教程链接：

a) 制作启动盘镜像

b) 安装Ubuntu 系统：注意安装前先清理出一块磁盘，大小要自己衡量，要考虑到留一些空间作为 swap，SDSoC 安装完的大小在 35G 左右，一个工程编译后需要的空间大概在 500M。

（3）注意 swap 分区的大小设置：

a) 若新装 Ubuntu，要在安装时保证“实际运存+swap＞10GB”，建议两者之和为 12GB 以上（当然，也可以等安装完Ubuntu 后再扩容 swap，而且个人更喜欢这种方法，因为可以简化Ubuntu 系统的安装流程，教程见下面）。

b) 若已安装Ubuntu，可以用下面链接中的教程增加 swap 空间的大小：

如何在Ubuntu 16.04 上增加 Swap 分区

c) 若电脑内存是8G以下，建议安装双系统，这样可以最大化利用实际运存，加快编译速度。

（4）安装Ubuntu 后，在 BIOS 中把电脑的启动模式改为传统模式（默认应该为安全模式），或者先设置为传统模式再安装Ubuntu。

二、安装 SDSoC 2018.2

SDSoC 2018.2 下载地址：戳这里。我下载的是离线安装文件（支持Windows和Linux双版本）。

更详细的安装信息请查看文档《UG1294》。

关于操作系统

其实 SDSoC 是可以安装在 Windows 系统下的，但是安装在 Windows 下的话会不支持包含板载 Linux 系统工程的编译，因此必须装在 Linux 系统下。执行安装文件夹中的 xsetup 即可打开安装向导。

安装向导

需要注意以下几点：

（1）在安装向导中有一步可以选择所采用的实验板型号，由于我们用到的实验板是Ultrascale+ MPSoC ZCU102，所以可以只勾选这一个型号以节省硬盘空间（至少勾选上你所用的开发板的型号）。

在这个步骤的Device选项中可以只勾选Device for Custom Platform——Ultrascale+（注意不要漏了＋号而选成了Ultrascale） ——MPSoC

（2）关于数据线的驱动：

我记得在上面的安装向导页面下方还有一句话，说在 Linux 系统安装 SDSoC 的话是不会帮你安装数据线驱动的，详情查看文档《UG973》第 30~31 页讲了这个问题。所以要自己安装数据线的驱动，以 root 身份运行一个安装脚本就好了（下面的{vivado_install_dir}要根据自己的实际安装目录设置）：

{vivado_install_dir}/data/xicom/cable_drivers/lin64/install_script/install_drivers /install_drivers

（3）关于 license：

使用 Xilinx 的开发工具（包括 SDSoC）和一些 IP 核时都需要 license（是一个.lic 文件）。第一次使用 SDSoC 之前需要加载 license。要想获取 license，需要注册一个 Xilinx 的账号，创建一个 60-days evaluation license 就可以了，详情查看《UG1294》第三章，更详细的教程见《UG973》第五章。

解压 reVISION 平台

平台（platform）是创建 SDSoC 工程时需要选择的一个东西，包括了一些用于创建板载 Linux 系统、第三方库之类的东西。我们采用的是 Xilinx 提供的一个功能很齐全的自定义平台（reVISION platform，至于怎样下载并发挥这个平台的丰富功能请戳这里）。

现在要做的只是解压一下这个平台。以ZCU102开发板的reVISION版本为例，先解压 zcu102-rv-ss-2018-2.zip，然后进入解压后的文件夹，再解压里面 petalinux 文件夹下的 sdk.zip。两次解压之后，把 zcu102-rv-ss-2018-2 文件夹移动到你喜欢的位置。

启动 SDSoC

注意，必须从终端（terminal）打开 SDSoC，不能通过点击图标打开。

打开终端后，配置两行命令：

（1）source 命令用于将 sdx 命令添加到系统的 PATH（注意，SDSoC 安装完后的那个文件夹里面有一个子文件夹 SDx，SDX_INSTALL_DIR 就是 SDx 的路径，用它把下面的 <SDX_INSTALL_DIR>替换掉）：
source <SDX_INSTALL_DIR>/settings64.sh
（2）export 一个环境变量 SYSROOT，这个命令是将你刚才解压得到的 reVISION 平台的路径导出到 Linux 环境变量：
export SYSROOT=/具体的存放路径/zcu102-rv-ss-2018-2/petalinux/sdk/sysroots/aarch64-xilinx-linux

事实上，发现 Ubuntu 的环境变量设置也是很有意思——用 export 命令设置的环境变量都是临时的，意味着关闭终端后所设置的环境变量就被清除了（参考这里）。若每次打开 SDSoC 之前都要执行上述两个命令就太麻烦了，下面是简便的方法，可以让你每次打开终端的时候自动执行上述两条命令：

（1）进入以下目录：
cd /etc/profile.d
（2）在该目录下新建一个文件：
gedit SDSoC_souceNsysroot.sh
（3）在这个文件中添加那两条配置指令，并保存。
这样，你每次打开终端都会自动在后台执行上面的两个配置指令。

配置完启动命令后，就可以在终端中输入 sdx ，回车后就可以打开 SDSoC。

工程配置

这个跟着新建工程的引导窗口走就 ok 了。首先选择 workspace 路径，workspace 相当于一个工作台，一个workspace 可以包含多个项目。在所选的workspace 中创建项目名之类的。

直到平台的选择页面，我们要选 reVISION 平台，点击 Add Custom Platform后，导航到解压之后的 reVISION文件夹（zcu102-rv-ss-2018-2）的路径，点进去后按确定：

确定后，列表中出现自定义平台：
选中该自定义平台（reVISION），点击 next。

设置编译选项

进入 SDSoC 界面后，可以先把 Active Build Configuration 设置为 Release，因为官方说由 Release 配置编译出来的代码经过了优化： SDSoC 顶栏--project--build configuration-set activate--release。

在左下角找到 Assistant 窗口，选中对应项目的 release，右键，选 settings。

在弹出的窗口中点击链接 edit tool settings：

在弹出的 properties settings 窗口中，根据图片找到 tool settings 标签页，这里可以对编译器（SDSCC/SDS++）和链接器进行设置。需要进行以下设置：

（1）分别在 SDSCC Compiler 和 SDS++ Compiler 下，点击 Directories，在右侧的 include paths 中添加下面的路径：
${SYSROOT}/usr/include
留意到，这其中的 SYSROOT 就是之前打开 SDSoC 时在终端配置的环境变量（直接原样粘贴上面的路径就行，不必替换掉 SYSROOT）。
（2）分别在 SDSCC Compiler 和 SDS++ Compiler 下，点击 Miscellaneous，在右侧的 other flags 中加入一个设置：
-hls-target 1
（3）在 SDS++ Linker（注意不是 SDS++ Compiler）下，点击 Miscellaneous，在右侧的 Linker Flags 中加入一个设置：
--sysroot=${SYSROOT} -Wl,-rpath-link=${SYSROOT}/lib,-rpath-link=${SYSROOT}/usr/lib
（4）按 ok 保存并结束配置。

配置 uart

uart 负责处理电脑和实验板之间的通信，下板后，可以通过 uart 从电脑发送指令给实验板，同时接收从实验板发回来的程序信息。

首先，把实验板的 uart 端口（13 号口）用 micro USB 线连接到电脑的USB 口，但不用开启实验板。

一般来说，Ubuntu 的 USB 转 uart 端口是/dev/ttyUSB*，且一般是/dev/ttyUSB0，下面就以/dev/ttyUSB0 为例。

打开终端，输入下面指令，修改/dev/ttyUSB0 的权限为 777：

sudo chmod 777 /dev/ttyUSB0

然后，在 SDSoC 界面，从最下方的窗口中找到 SDK terminal，点击＋号，新增一个 uart 连接。在弹出的窗口中，第一个参数在下拉菜单中选择/dev/ttyUSB0（若下拉菜单是灰色的，就是权限没有修改成功，可以重启电脑再试一次），下面的参数为波特率 115200，data bits=8，stop bits=1，parity 和 flow control 设置为 none。

最后注意一点，对于用 reVISION平台编译出来的板载 Linux 系统，下板启动后，SD 卡里的东西被挂载在 /media/card 目录下。

三、 FPGA 电路优化

在电路优化方面，Xilinx 官方给的入门教程写得十分完美，信息冗余很少，把整个 SDSoC 开发流程特别是很多细节问题都用例子讲清楚了，建议先仔细看官方教程，下面是链接：

SDSoC Environment Tutorials

上面这个教程分为了三个部分，其中重点在第一部分。第二部分讲的是创建平台，由于我们可以直接用 reVISION 平台，所以可以跳过。第三部分讲的是 Xilinx 对于 OpenCV 库定制的一个可以在 FPGA 中跑的 xfOpenCV 库，有兴趣也可以了解，毕竟OpenCV 还是很常用的。

当然，关于 FPGA 电路优化的更详细的东西还是在文档中介绍了，请参考文档《UG1235》。
而文档《UG1235》中蜻蜓点水般地提到了很多pragma，要想知道各种pragma的详细信息，就要查看文档《UG1253》。
由于把 C/C++编译成 FPGA IP 核的工作是在 HLS 中完成的，所以在文档《UG902》中也能找到很多如何编写C/C++代码使其能顺利综合出FPGA电路的提示，包括有哪些C/C++ 语句是不能综合出 FPGA电路的。
最后，回到SDSoC这个工具的使用上，更多信息可以查阅文档《UG1027》和文档《UG1146》。关于使用SDSoC的debug工具的详细信息请查阅文档《UG1282》。

Happy hacking.